EA024348B1 - Безопасный локомотивный объединенный комплекс - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, может быть использовано на электровозах постоянного и переменного тока, эксплуатируемых в пассажирском, скоростном, высокоскоростном и грузовом движении поездов, а также в составе многоуровневых систем интервального регулирования. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей. Безопасный локомотивный объединенный комплекс содержит соединенные между собой внутренним интерфейсом системный шкаф, блок индикации локомотивный, блок регистрации, включающий кассету регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, электропневматический клапан, блок автоматической локомотивной сигнализации сигналов точечного канала связи, катушки приемные рельсовых сигналов, блок согласования и приемник контроля бодрствования машиниста, к внешнему интерфейсу подключены микропроцессорная система управления локомотивом, комплекс тормозного оборудования локомотива, электропневматический клапан и фильтр, дополнительный интерфейс, соединенный с системным шкафом, пультом речевой информации, блоком согласования и приемником точечного канала связи, вход которого соединен с одной из катушек приемных рельсовых сигналов, диагностическое оборудование, первый, второй и третий порты которого соединены соответственно с внутренним, внешним интерфейсами и дополнительным интерфейсом, а в блок автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи введен модуль регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации, первый порт

Description

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, может быть использовано на электровозах постоянного и переменного тока, эксплуатируемых в пассажирском, скоростном, высокоскоростном и грузовом движении поездов, магистральных и маневровых тепловозах, электропоездах, в том числе применяемых и для высокоскоростного движения, дизель-поездах и автомотрисах (рельсовых автобусах), а также в составе многоуровневых систем интервального регулирования.

Известно комплексное локомотивное устройство безопасности унифицированное, содержащее включенные в открытую систему реального времени с модульной архитектурой и соединенные между собой кабелем системного интерфейса блоки электроники, индикации, коммутации и ввода данных, расположенные в кабине машиниста, при этом блок электроники выполнен с возможностью определения допустимого скоростного режима и осуществления контроля за его соблюдением за счет фиксации сигналов обратной связи от рукоятки бдительности машиниста, внутреннего фонового тестирования каждого модуля, а также двухканальной обработки информации, включает в себя подключенные к системному интерфейсу два модуля центральной обработки информации, модуль маршрута, связанный со спутниковым приемником, оборудованным антенной спутниковой навигации, модуль цифрового радиоканала, связанный с радиомодемом, оборудованным радиоантенной, два модуля измерения параметров движения, связанных с колесными датчиками пути и скорости, два модуля внешних устройств, связанных с приемными катушками автоматической локомотивной сигнализации, систему контроля безопасности и усилитель электропневматического клапана, связанный с электропневматическим клапаном, блок индикации выполнен с возможностью подготовки информации, необходимой машинисту, ее регистрации и индикации, взаимодействия с машинистом посредством рукоятки безопасности и кнопок ввода информации, введения и отображения локомотивных и поездных характеристик, текущего времени, фактической скорости и их сохранения при отключении электропитания и включает в себя модуль регистрации, модуль управления, связанный с рукояткой бдительности, и модуль индикации, блок коммутации выполнен с возможностью включения электропитания устройства, осуществления его связей с периферийной аппаратурой, а также переключения связей при изменении кабины управления локомотивом и включает в себя узел формирования данных о состоянии цепей управления локомотивом, связанный с датчиками давления тормозной магистрали (КИ 2248899, В61Ь 25/04, 27.03.05).

Недостатками этого устройства являются отсутствие функции контроля несанкционированного отключения ключа электропневматического клапана, что приводит к неработоспособности устройства в случае отключения ключа машинистом;

отсутствие функций служебного и принудительного торможения, не позволяющее осуществить плавную остановку, а только экстренную, что может привести к нанесению вреда здоровью машиниста и пассажиров, повышенному износу и повреждению подвижного состава, рельсовых путей и т.д.;

отсутствие функции разрешения проезда запрещающего сигнала светофора по команде, полученной от модуля радиоканала и переданной с базовой станции, что может привести к длительным задержкам поездов и как следствие к повышению затрат на перевозки;

отсутствие синхронизации данных о географических координатах, принимаемых приемником спутниковой навигации, с поправками, принимаемыми модулем радиоканала от базовой станции, что приводит к снижению точности определения координат и как следствие к нарушению скоростных режимов работы;

использование открытой системы реального времени, в частности системного интерфейса, для связи системы безопасности движения с устройствами локомотива, что приводит к перегрузке общей информационной магистрали сообщениями, неиспользуемыми для связи, между системой безопасности и устройствами локомотива.

Известно комплексное локомотивное устройство безопасности, содержащее включенные в закрытую систему реального времени с модульной архитектурой и соединенные между собой внутренним интерфейсом блок электроники локомотивный, блок индикации локомотивный, блок коммутации и регистрации, блок регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, блок согласования интерфейсов, шлюз. Блок электроники включает в себя интерфейс, двухканальный модуль центральной обработки, модуль электронной карты, модуль радиоканала, двухканальный модуль внешнего устройства и двухканальный модуль измерителя параметров движения. Блок индикации локомотивный включает в себя плату управления дисплеем, дисплей, плату управления модулем светофоров, модуль индикации светофоров, модуль ввода, рукоятку бдительности, клавиатуру (КИ 2420418, В61Ь 25/00, 20.06.09).

Недостатками этого устройства являются использование устройств согласования цифровой информации для передачи данных от подсистем, что увеличивает время обработки информации и снижает точность;

отсутствие дополнительного цифрового интерфейса для передачи данных от автономных модулей, что увеличивает время на обработку информации, а так же снижает точность принятых данных;

отсутствие прицельного торможения, позволяющее производить автоматическую остановку поезда, у заданной точки прицельной остановки, для ликвидации дополнительных подключений локомотива к

- 1 024348 источнику тяги и как следствие к экономии энергоресурсов;

отсутствие возможности получения информации от путевых генераторов системы автоматического торможения поезда (САУТ) для получения информации о маршруте приема и следования по станции, скоростях следования по маршруту и его длине, координате прицельной остановки, о действующих ограничениях скорости и занятости перегона с целью предотвращения проездов запрещающих сигналов;

отсутствие использования сигнатурного метода для безусловной остановки подвижной единицы перед светофором с запрещающим показанием и разрешением дальнейшего следования только при получении команды от поездного диспетчера по поездной радиосвязи с целью предотвращения проездов запрещающих сигналов;

отсутствие синхронизации данных о географических координатах с использованием Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС), принимаемых приемником спутниковой навигации, для использования различных способов получения информации;

отсутствие устройства речевого оповещения, что не дает машинисту полноты информации о текущих сигналах и препятствиях.

Наиболее близким к заявленному изобретению является безопасный локомотивный объединенный комплекс, содержащий соединенные между собой внутренним интерфейсом системный шкаф, блок индикации локомотивный, блок регистрации, включающий кассету регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, электропневматический клапан, блок автоматической локомотивной сигнализации сигналов точечного канала связи, катушки приемных рельсовых сигналов, блок согласования и приемник телемеханической системы контроля бодрствования машиниста, к внешнему интерфейсу подключены микропроцессорная система управления локомотивом, комплекс тормозного оборудования локомотива, электропневматический клапан и фильтр, дополнительный интерфейс, соединенный с системным шкафом, пультом речевой информации, блоком согласования и приемником точечного канала связи, вход которого соединен с одной из катушек приемных рельсовых сигналов (КИ2475396 Б61Ь 25/04, 20.02.13).

Недостатками данного комплекса являются отсутствие диагностики цифрового канала взаимодействия функциональных модулей, входящих в состав комплекса и канала приема сигнала автоматической локомотивной сигнализации, невозможность выявления причин сбоев; отсутствие возможности подключения диагностического оборудования к используемым линиям связи одновременно для проведения обслуживания и взаимодействия с комплексом автоматизированного управления движением поезда.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей.

Расширение функциональных возможностей обеспечивается за счет диагностирования цифрового канала взаимодействия функциональных модулей входящих в состав локомотивного комплекса и канала приема сигнала автоматической локомотивной сигнализации, путем их записи непосредственно от локомотивных приемных катушек и информации из интерфейса с последующим контролем работы при помощи устройства считывания и отображения информации, устройства дешифрации и выявления причин сбоев в работе составных частей комплекса и при приеме сигналов автоматической локомотивной сигнализации, организации эффективной проверки работоспособности, правильности функционирования технических средств и представления обслуживающему персоналу адекватной информации о состоянии комплекса, за счет взаимодействия диагностического оборудования со всеми используемыми интерфейсами, взаимодействие с сервером автоматизированной системы управления и диспетчеризации, для приема и представления актуальных сведений машинисту о состоянии железнодорожной инфраструктуры впереди по ходу следования поезда и передачи микропроцессорной системе управления локомотивом данных об изменении графика движения с использованием радиоканала.

Технический результат достигается тем, что в безопасный локомотивный объединенный комплекс, содержащий соединенные между собой внутренним интерфейсом системный шкаф, блок индикации локомотивный, блок регистрации, включающий кассету регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, электропневматический клапан, блок автоматической локомотивной сигнализации сигналов точечного канала связи, катушки приемных рельсовых сигналов, блок согласования и приемник контроля телемеханической системы бодрствования машиниста, к внешнему интерфейсу подключены микропроцессорная система управления локомотивом, комплекс тормозного оборудования локомотива, электропневматический клапан и фильтр, дополнительный интерфейс, соединенный с системным шкафом, пультом речевой информации, блоком согласования и приемником точечного канала связи, вход которого соединен с одной из катушек приемных рельсовых сигналов, согласно изобретению комплекс снабжен диагностическим оборудованием, первый, второй и третий порты которого соединены соответственно с внутренним, внешним интерфейсами и дополнительным интерфейсом, а в блок автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи введен модуль регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации, первый порт которого соединен с устройством считывания и отображения информации а второй его порт подключен к внутреннему интерфейсу, вход модуля регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации соединен с катушками приемных рельсовых сигналов, а его выход - с входом приемника сигналов автоматической

- 2 024348 локомотивной сигнализации, при этом системный шкаф через совмещенную антенну по каналу связи соединен с информационным сервером.

На чертеже представлена структурная схема безопасного локомотивного объединенного комплекса.

Комплекс содержит соединенные между собой внутренним интерфейсом системный шкаф 1, блок 3 индикации локомотивный, блок 6 регистрации, включающий кассету 46 регистрации, блок 5 индикации скорости, блок 4 индикации локомотивный помощника машиниста, при этом системный шкаф 1 состоит из подключенных к внутреннему интерфейсу двух модулей 29, 33 центральной обработки, модуля 27 спутниковой навигационной системы с электронной картой и модуля 37 шлюза, при этом дополнительные входы/выходы модулей 29, 33 центральной обработки соединены с входами/выходами соответственно первого и второго модулей 30, 34 схемы безопасности, выходы которых через усилители 31, 35 электропневматического клапана соединены с электропневматическим вентилем 39 электропневматического клапана 9, вход модуля 27 спутниковой навигационной системы с электронной картой соединен с совмещенной антенной 13, датчики 18, 19 пути и скорости подключены к блоку 8 согласования, модуль 37 шлюз через фильтр 36 соединен внешним интерфейсом с микропроцессорной системой 11 управления локомотивом, блок 3 индикации локомотивный состоит из подключенных к внутреннему интерфейсу модуля 43 светофора (МСВ), модуля 44 индикации (МИ) и модуля 45 ввода информации (МВ), соединенного с рукоятками 15, 16, 17 бдительности, радиомодем 25 через дуплексный фильтр 26 соединен с радиоантенной 14, модуль 32 вычислителя системы автоматического управления торможением локомотива, второй порт которого через дополнительный цифровой интерфейс соединен с блоком 8 согласования сигналов датчиков пути и скорости, пультом 48 речевой информации, диагностическим оборудованием 51 и приемником 42 точечного канала блока 10 автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи, вход которого соединен с катушкой 21 приемной рельсовых сигналов, к внутреннему интерфейсу подключены контроллер 28 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста и два приемопередающих модуля 23, 24 соответствующего стандарта (ТЕТКА и О8М/О8М-К), причем их входы подключены к совмещенной антенне 13 и по радиоканалу взаимодействуют с информационным сервером 49, порты вычислителя 32 системы автоматического управления торможением соединены с электропневматическим вентилем 20 и дополнительным вентилем 40 электропневматического клапана 9, к внутреннему интерфейсу подключены приемник 41 сигналов автоматической локомотивной сигнализации, соединенный с выходом модуля 52 регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации, вход которого соединен с катушками 21, 22 приемными рельсовых сигналов, а порты с устройством 50 считывания и отображения информации и внутренним интерфейсом, приемник 2 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста по каналу связи соединен с носимым модулем 47 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста, модуль 37 шлюз через фильтр 36 соединен внешним интерфейсом с электропневматическим клапаном 9 дистанционного управления и информационным выходом комплекса 12 тормозного оборудования локомотива, модуль 37 шлюз дополнительным портом соединен с радиомодемом 25, диагностическое оборудование 51 первым, вторым и третьим портами подключено соответственно к внутреннему интерфейсу, к дополнительному цифровому интерфейсу и внешнему интерфейсу.

Системный шкаф 1 предназначен для обработки данных о значениях спутниковой навигационной системы, организации радиообмена данными по каналам 160/460/890МГц, данных о работоспособности машиниста, а также для контроля и организации режима обмена данными с другими устройствами с помощью внутреннего и дополнительного цифрового интерфейса, а именно между блоками: блок 3 индикации локомотивный (БИЛ), блок 6 регистрации (БР) с кассетой регистрации 46 (КР), блок 5 индикации скорости (БИЛ-ИНД), блок 4 индикации локомотивный помощника машиниста (БИЛ-ПОМ), приемниками блока 10 автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи (АЛС-ТКС), приемник телемеханической системы 2 контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ-П ΟΑΝ) и внешними устройствами: электропневматического клапана 9 (ЭПК), микропроцессорной системой 11 управления локомотивом, комплекса 12 тормозного оборудования локомотива (УКТОЛ).

Системный шкаф 1 (СШ) включает в себя высокочастотное оборудование, которое состоит из двух приемопередающих модулей 23, 24 соответственно стандарта ТЕТКА и О8М/О8М-К, радиомодема 25 (160 МГц), обеспечивающих двухсторонний обмен информацией и командами между стационарным (диспетчерским) пунктом и подвижным составом, информационным сервером по цифровому радиоканалу на частотах 160 МГц, а также дуплексный фильтр 26 для подключения поездной радиостанции 160 МГц;

аппаратуру управления, которая включает в себя фильтр 36 внешних цепей, который выполняет функцию фильтрации входных сигналов; двухканальные модули 29, 33 центральной обработки информации (ЦО), которые производят контроль работоспособности на основании данных полученных от других модулей по внутреннему и внешнему интерфейсам, контролирует их работоспособность, на основании этих данных, а также данных, хранящихся в его энергонезависимой памяти, и данных от модулей 30, 34 схемы безопасности (СБ), формирует окончательные значения допустимой и целевой скоростей движения, о режиме работы устройства, о необходимости проведения периодического или однократного контроля бдительности, с уче- 3 024348 том физиологического состояния машиниста, кроме того, формирует данные для управления электропневматическим вентилем 39 (ЭПВ) и дополнительным вентилем 40 (ДВ) электропневматического клапана 9 (ЭПК), электропневматический вентиль 20 (ЭПВ), формирует информацию комплексу 12 тормозного оборудования локомотива (УКТОЛ) для служебного торможения и данные для микропроцессорной системы 11 управления локомотива, а также данные для их сравнения модулями 30, 34 схемы безопасности;

модули 30, 34 схемы безопасности, которые производят аппаратное сравнение данных, полученных от модулей 29, 33 центральной обработки по двум каналам и в случае их соответствия выдает сигнал на усилители 31, 35 электропневматического клапана (УК) о необходимости подачи напряжения питания электропневматического вентиля 39, а в случае их рассогласования формирует сигнал перезапуска модулей 29, 33 центральной обработки и сигнал передаваемый в усилители 31, 35 электропневматического клапана, о необходимости снятия напряжения с электропневматического вентиля 39;

дублирующую схему, содержащую модуль 33 центральной обработки, модуль 34 схемы безопасности, усилитель 35 электропневматического клапана, в случае перезапуска модуля 29 центральной обработки, выполняет функции основной цепи модуль 29 центральной обработки, модуль 30 схемы безопасности, усилитель 31 электропневматического клапана;

модуль 27 спутниковой навигационной системы и электронной карты (ЭК-СНС), который принимает и обрабатывает данные с использованием Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС), совместно с уже используемой О1оЬа1 Ρθδίίίοηίη§ Зу§1ет (ОРЗ) от совмещенной антенны 13, на основании получаемых данных о текущих значениях времени, скорости и географических координатах данных электронной карты, хранящихся в энергонезависимой памяти модуля 27 спутниковой навигационной системы и электронной карты, производит вычисление железнодорожной координаты локомотива и другие параметры движения (допустимой и целевой скоростей), типа и названия впереди лежащего по ходу движения поезда железнодорожного объекта, расстояния до него;

модуль 37 шлюз предназначен для согласования взаимодействия безопасного локомотивного объединенного комплекса с микропроцессорной системой 11 управления локомотивом в части получения информации о локомотивных сигналах управления, состояния тревожных кнопок, передачу команд на отключение тяги, комплексом 12 тормозного оборудования локомотива в части получения информации о показаниях датчиков давления тормозной магистрали, тормозных цилиндров, уравнительных резервуарах, информации о положении ручки крана машиниста и передачи команд управления торможением, электропневматического клапана 9 для преобразования данных о состоянии ключа электропневматического клапана, сигнализации электропневматического клапана, а так же передает на станцию данные о поезде и параметры движения, принимает команды на ограничение скорости движения, включение служебного или экстренного торможения, разрешение проезда запрещающего сигнала светофора с использованием сигнатурного метода, декодирует принятую информацию и обеспечивает ее хранение до следующего сеанса связи, а также организует обмен информацией в режиме интервального регулирования;

модуль 32 вычислителя системы автоматического управления торможением локомотива (ВС-САУТ) предназначен для расчета программных скоростей для прицельного торможения с учетом профиля, коэффициента сцепления, определение расстояния до светофора из расчета длин 2 блокучастков, выдачи команд на разбор тяги и торможения дополнительным вентилем 40, электропневматическим вентилем 20, для контроля скорости с учетом текущих ограничений, производит организацию и контроль работоспособности устройств по дополнительному цифровому интерфейсу;

контроллер 28 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ-К) предназначен для обработки информации о физиологических параметрах машиниста, формирование во внутренний интерфейс информации о необходимости дополнительной проверки работоспособности машиниста путем нажатия на специальную рукоятку 16 бдительности (РБС), формирование во внутренний интерфейс информации о работоспособности машиниста;

блок 38 источника электропитания предназначен для преобразования нестабилизированного напряжения первичной (бортовой) сети электропитания постоянного тока с номинальными значениями 35150 В (в зависимости от типа локомотива) в стабилизированное напряжение постоянного тока с номинальными значением 50 В;

блок 3 индикации локомотивный предназначен для подготовки и индикации поездной информации: отображения сигналов светофоров, текущего времени, времени движения по графику, фактической скорости, допустимой скорости, рекомендуемой скорости, целевой скорости, ускорения, режима работы (поездной, маневровый, двойной тяги), частоты канала автоматической локомотивной сигнализации или индикатора работы канала, отображения железнодорожных координат, названий впереди лежащих объектов следования и расстояния до них, данных с датчиков давления в тормозной магистрали, тормозном цилиндре и уравнительном резервуаре, индикации режима записи на кассету 46 регистрации блока 6 регистрации, индикации предварительной световой сигнализации, индикацию проверки бдительности, активность радиоканала телемеханической системы контроля бодрствования машиниста, технологическая информация необходимая для диагностики системы, а так же взаимодействия с машинистом посредством рукоятки 15 бдительности (РБ), специальной рукоятки 16 бдительности (РБС) и рукоятки 17 бди- 4 024348 тельности помощника (РБП), для ввода и отображения локомотивных и поездных характеристик;

блок регистрации 6 с кассетой регистрации 46 предназначен для приема сообщений с внутреннего интерфейса и их записи на кассету;

блок 5 индикации скорости предназначен для индикации допустимой и фактической скоростей, сигнал внимание, запрет отпуска;

блок 4 индикации локомотивный помощника предназначен для отображения сигналов светофоров, количества впереди лежащих блок-участков;

блок 8 согласования сигналов датчиков пути и скорости (БС) предназначен для приема данных от датчиков 18, 19 пути и скорости (ДПС), контроля работоспособности датчиков, первоначальной обработки сигналов с гальванической развязкой от бортовой сети, вычисления и формирования во внутренний интерфейс и дополнительный цифровой интерфейс: вектора фактической скорости, ускорения и фактической скорости движения поезда, а так же хранит данные о поездных характеристиках в энергонезависимой памяти;

блок 10 автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи предназначен для приема и записи данных непрерывных рельсовых каналов автоматической локомотивной сигнализации, приема данных от путевых генераторов системы автоматического управления торможением локомотива, и формирования во внутренний интерфейс и дополнительный цифровой интерфейс информации о текущем показании автоматической локомотивной сигнализации и параметрах точечных каналов системы автоматического управления торможением локомотива от катушек 21, 22 приемных рельсовых цепей и записи информации канала внутреннего интерфейса;

приемник 2 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ-П) предназначен для приема данных по радиоканалу от носимого модуля 47 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ-Н) о физиологических параметрах машиниста и передачу информации по внутреннему интерфейсу;

носимый модуль 47 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста предназначен для сбора данных о физиологических параметрах машиниста, с помощью датчика находящегося на его руке и передачи данных по радиоканалу;

катушки 21, 22 приемные рельсовых сигналов (КПРС) предназначены для работы в двух диапазонах частот. Первый диапазон частот - сигналы рельсовых цепей автоматической локомотивной сигнализации и второй диапазон частот - сигналы путевых устройств системы автоматического управления торможением локомотива;

совмещенная антенна 13 радиоканала предназначена для работы на подвижных объектах железнодорожного транспорта в дециметровом диапазоне волн, совместно с локомотивными радиостанциями стандартов ТЕТКА, О8М-К, 08М900, а также в составе систем определения местоположения подвижного состава на базе стандартов глобальных навигационных спутниковых систем;

антенна 14 радиоканала 160 МГц предназначена для работы на подвижных объектах железнодорожного транспорта в диапазоне волн 160 МГц, совместно с поездными локомотивными радиостанциями;

пульт 48 речевой информации (ПРИС) предназначен для воспроизведения речевых сообщений полученных через дополнительный цифровой интерфейс;

информационный сервер 49 предназначен для представления машинисту информации об оптимальном ведении поезда по расписанию и состоянии железнодорожной инфраструктуры впереди по ходу следования поезда, с использованием радиоканала;

устройство 50 считывания и отображения информации предназначено для считывания и сохранения записанной во встроенную память (на чертеже не показано) информации из модуля 52 регистрации сигналов (РС-АЛС), производит поиск и отображение информации о принятых сигналах автоматической локомотивной сигнализации и информации из линии связи (внутренний интерфейс), что позволяет выявлять нарушения при обработке сигналов с катушек (сбой работы генераторов, наличие помех, некорректная интерпретация);

диагностическое оборудование 51 предназначено для организации эффективной проверки работоспособности, правильности функционирования технических средств и представления обслуживающему персоналу адекватной информации о состоянии комплекса, за счет взаимодействия диагностического оборудования со всеми используемыми интерфейсами.

Безопасный локомотивный объединенный комплекс работает следующим образом.

Комплекс начинает работать сразу после включения питания. Перед началом движения машинист устанавливает кассету регистрации 46 в блок регистрации 6, поворотом ключа включает электропневматический клапан 9, активирует носимый модуль 47 телемеханической системы контроля бодрствования машиниста, и с модуля 45 ввода информации блока 3 индикации локомотивного вводятся следующие параметры: номер машиниста, номер поезда, длину и массу поезда, направление движения, номер пути, признак правильности пути, устанавливает режим работы (поездной, маневровый, двойной тяги), и в случае, если движение будет происходить не по электронной карте, то вводит начальную координату.

Данные с модуля 45 ввода информации обрабатываются и записываются через внутренний интер- 5 024348 фейс в блок 8 согласования (БС) сигналов датчиков пути и скорости.

После включения комплекса модули 29, 33 центральной обработки проводят опрос всех модулей комплекса, подключенных к внутреннему интерфейсу, для принятия решения о работоспособности модулей, полученные данные записываются в кассету 46 съемного носителя. В случае отказа модуля, влияющего на безопасность движения, снимается управляющее напряжение с электропневматического клапана 9, тем самым обеспечивается невозможность движения локомотива.

Информация о значениях давления от комплекса 12 тормозного оборудования локомотива через фильтр 36 поступает на модуль 37 шлюз для преобразования, далее передается на блок 3 индикации для отображения на дисплее модуля 44 индикации, в блок регистрации 6 для записи в кассету 46 регистрации, в модули 29, 33 центральной обработки и модуль 32 вычислителя системы автоматического управления торможением локомотива для реализации заданных режимов работы, а именно выполнение принудительного автостопного торможения; выполнение прицельного служебного торможения;

защиты от несанкционированного отключения ключа электропневматического клапана.

Сигналы автоматической локомотивной сигнализации из рельсовой цепи через катушки 21 и 22 приемные рельсовых сигналов поступают в модуль 52 регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации для записи параметров сигналов, и в приемник 41 блока 10 автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи, где осуществляется их дешифрация, формируются показания локомотивного светофора, определяется количество свободных блок-участков впереди по ходу движения поезда, целевая скорость, предельно допустимая скорость движения поезда на данном блокучастке, данные передаются для индикации на модуль 44 индикации блока 3, в блок регистрации 6 для записи в кассету регистрации 46, в модуль 32 вычислителя системы автоматического управления торможением локомотива и в модули 29 и 33 центральной обработки системного шкафа 1 для принятия окончательного решения о допустимой и целевой скоростей движения на данном блок-участке.

Сигналы путевых генераторов системы автоматического управления торможением локомотива через катушку 21 приемную рельсовых сигналов поступают в приемник 42 точечного канала (ПТК), где осуществляется их обработка и передача через дополнительный цифровой интерфейс в модуль 32 вычислителя системного шкафа 1 для расчета длин блок-участков, допустимой скорости движения на данном блок-участке, расчета данных для прицельного торможения.

Сигналы от датчиков 18, 19 пути и скорости (ДПС) поступают в блок 8 согласования, где происходит их дальнейшее преобразование, далее по внутреннему интерфейсу сигналы поступают в модули 29 и 33 центральной обработки системного шкафа 1 для сравнения с допустимой скоростью и принятия решения об экстренном или служебном торможении. Данные от блока 8 согласования, через дополнительный цифровой интерфейс поступают в модуль 32 вычислителя системы автоматического управления торможением локомотива, где из них формируются значения фактической скорости поезда, ускорения и пройденного пути. Эти данные отображаются на дисплее модуля 44 индикации и записываются на кассету 46 регистрации. На основании принятых данных от глобальных навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС и ОР8) через совмещенную антенну 13, и данных электронной карты, записанной в модуль 27 спутниковой навигационной системы и электронной карты, определяется местоположение поезда, расстояние до впереди лежащего объекта и ограничение скорости проследования данного объекта. Эти данные отображаются на дисплее модуля 44 и передаются в модули 29, 33 центральной обработки для принятия окончательного решения о допустимой и целевой скоростей движения на данном блок-участке.

Сигналы от антенны 14 (160 МГц) через дуплексный фильтр 26 и радиомодем 25 поступают в модуль 37 шлюз, где из них формируются данные об ограничениях движения на текущем участке пути, которые передаются в модули 29, 33 центральной обработки системного шкафа 1, для принятия окончательного решения о допустимой и целевой скорости движения на данном блок-участке. От базовой станции на модуль 37 шлюз по радиоканалу поступает команда на разрешение проезда запрещающего сигнала светофора с использованием сигнатурного метода и команда о выполнении служебного или принудительного торможения. От модуля 37 шлюз на базовую станцию поступают данные о параметрах движения поезда (номер пути, номер поезда, число вагонов, координата поезда, значения допустимой, целевой и фактической скоростей). Кроме того, применение дуплексного фильтра 26 обеспечивает использование одной приемопередающей антенны 14 (160 МГц) для работы описываемого безопасного локомотивного объединенного комплекса и поездной радиостанции локомотива.

Приемопередающие модули 23, 24 в зависимости от наличия вещания в их диапазонах через совмещенную антенну 13 обеспечивают дуплексную передачу данных для дополнительных технологических приложений, информацию о номере, длине, местоположении, скорости следования поезда, информацию об исправности комплекса и об общем пробеге локомотива в региональный диспетчерский центр, осуществляющий контроль местоположения и технического состояния подвижного состава, а также обеспечивают связь с информационным сервером 49 и прием информации об оптимальном режиме ведения поезда по расписанию и состоянии железнодорожной инфраструктуры впереди по ходу следования поезда.

Модули 29, 33 центральной обработки принимают от приемника 41 сигналов автоматической локо- 6 024348 мотивной сигнализации, модуля 27 спутниковой навигационной системы и электронной карты, модуля 37 шлюз, модуля 32 вычислителя данные о значениях допустимой и целевой скоростей на текущем блокучастке, и формируют окончательное решение о значениях данных скоростей, а также на основании данных, хранящихся в их энергонезависимой памяти, модули 29, 33 центральной обработки формируют кривую снижения значений скоростей для различных категорий поездов (скоростной, пассажирский, грузовой) при подъезде к запрещающему сигналу светофора, а так же при подъезде к железнодорожному объекту (платформа, станция, стрелка, переезд и т.д.)

Модули 29, 33 центральной обработки на основании данных о значении фактической скорости, полученной от блока 8 согласования и данных о значениях давлений, полученных от комплекса 12 тормозного оборудования локомотива, через модуль 37 шлюз формируют, в зависимости от поездной ситуации, команду экстренного или служебного торможения в случаях превышения допустимой скорости.

Модули 29, 33 центральной обработки принимают решение о разрешении проезда запрещающего сигнала светофора с использованием сигнатурного метода по команде, полученной от модуля 37 шлюз с базовой станции.

Модули 29, 33 центральной обработки формируют для приемопередающих модулей 23, 24 данные для дополнительных технологических приложений, информацию о номере, длине, местоположении, скорости следования поезда, а также информации об исправности комплекса и об общем пробеге локомотива.

Модуль 32 вычислителя системы автоматического управления торможением локомотива высчитывает и производит контроль прицельного торможения на основании данных, поступающих с приемника 42 точечного канала связи, модулей 29, 33 центральной обработки, комплекса 12 тормозного оборудования локомотива, блока 8 согласования, принимает решение о применении прицельного торможения и выдает команду через модуль 37 шлюз и фильтр 36 на комплекс 12 тормозного оборудования локомотива о включении режима торможения или отпуска тормоза в зависимости от поездной ситуации, а так же сигнал разбора тяги через модуль 37 шлюз и фильтр 36 на микропроцессорную систему 11 управления локомотивом, формирует и передает пульту 48 речевой информации через дополнительный цифровой интерфейс информацию для воспроизведения речевых сообщений.

При получении от базовой станции по радиоканалу команды о принудительном торможении, поступающей на модули 29, 33 центральной обработки с модуля 37, шлюз, модули 29, 33 центральной обработки формируют команду на выполнение принудительного торможения и передают ее в модуль 32 вычислителя, который с помощью своего реле производит включение электропневматического вентиля 20.

Модуль 37 шлюз, через фильтр 36, получает информацию от микропроцессорной системы 11 управления локомотивом данные о состоянии локомотивных устройств (контроллер машиниста, компрессор, тифон, свисток, цепи включения электропневматического торможения, тревожная кнопка, и т.д.) проводит их цифровую обработку и передает их по внутреннему интерфейсу в блок 6 регистрации для записи в кассету регистрации 46 и модули 29, 33 центральной обработки.

При получении команды от модулей 29, 33 центральной обработки о несанкционированном отключении ключа электропневматического клапана 9 модуль 32 вычислителя системы автоматического управления торможением локомотива формирует команду на включение дополнительного вентиля 40 электропневматического клапана 9, при получении которой в нем срабатывает клапан, производящий экстренную разрядку тормозной магистрали и остановку поезда.

Блок 5 индикации скорости принимает через внутренний интерфейс данные о допустимой и фактической скорости с модулей 29, 33 центральной обработки и блока 8 согласования для индикации.

Блок 4 индикации локомотивный помощника машиниста принимает через внутренний интерфейс данные о сигналах светофоров с приемника 41 сигналов автоматической локомотивной сигнализации для индикации помощнику машиниста.

Электропитание безопасного локомотивного объединенного комплекса строится по следующему принципу: электропитание от бортовой сети 7 локомотива поступает на источник 38 питания, который осуществляет преобразование уровня напряжения бортовой сети в необходимый каждому модулю уровень напряжения.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   Безопасный локомотивный объединенный комплекс, содержащий соединенные между собой внутренним интерфейсом системный шкаф, блок индикации локомотивный, блок регистрации, включающий кассету регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, электропневматический клапан, блок автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи, катушки приемные рельсовых сигналов, блок согласования и приемник телемеханической системы контроля бодрствования машиниста, к внешнему интерфейсу подключены микропроцессорная система управления локомотивом, комплекс тормозного оборудования локомотива, электропневматический клапан и фильтр, дополнительный интерфейс соединен с системным шкафом, пультом речевой информации,

   - 7 024348 блоком согласования и приемником точечного канала связи, вход которого соединен с одной из катушек приемных рельсовых сигналов, отличающийся тем, что он снабжен диагностическим оборудованием, первый, второй и третий порты которого соединены соответственно с внутренним, внешним интерфейсами и дополнительным интерфейсом, а в блок автоматической локомотивной сигнализации точечного канала связи введен модуль регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации, первый порт которого соединен с устройством считывания и отображения информации, а второй его порт подключен к внутреннему интерфейсу, вход модуля регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации соединен с катушками приемных рельсовых сигналов, а его выход - с входом приемника сигналов автоматической локомотивной сигнализации, при этом системный шкаф через совмещенную антенну по каналу связи соединен с информационным сервером.